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Analisi delle perfomance strutturali di compositi con fasi auxetiche

Il lavoro di tesi è stato svolto con l'obiettivo di caratterizzare strutturalmente un materiale composito costituito da una cella elementare a forma esagonale in modo da ottenere un profilo continuo; ogni cella è costituita da due diversi materiali, isotropi ed omogenei, con caratteristiche costitutive differenti. Al fine di valutare il comportamento meccanico, sono state effettuate analisi numeriche agli elementi finiti valutando la risposta strutturale della cella elementare sottoposta a forze concentrate e a carichi distribuiti al variare dei coefficienti di Poisson delle due fasi. Al fine di valutare eventuali guadagni ottenuti dal materiale composito, tale risposta elastica è stata successivamente confrontata con la risposta di un materiale isotropo e omogeneo dalle caratteristiche costitutive simili e sottoposto alle medesime sollecitazioni.

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11 CAPITOLO I MATERIALI ANISOTROPI 1.1. Teoria lineare dell’elasticità per materiali elastici lineari anisotropi Un materiale elastico lineare anisotropo, come noto, può avere al più 21 costanti elastiche indipendenti. Questo numero può essere opportunamente ridotto quando il materiale in esame possiede determinate simmetrie. Inoltre in molti casi, esso può essere ulteriormente ridotto quando si considerano deformazioni bidimensionali. E‟ opportuno ricordare che la matrice delle costanti elastiche deve essere definita positiva, poiché l‟energia di deformazione è positiva. Con riferimento ad un sistema di coordinate ortogonali 1 2 3 ,, e e e , siano T ed E campi di tensione e di deformazione, rispettivamente, per un materiale iper-elastico anisotropo. La relazione tensione-deformazione può essere scritta nella seguente forma, nota come legge di Hooke: : = T C E : (1.1) o, in componenti: ij ijhk hk C   (1.2) in cui C è il tensore delle rigidezze elastiche del quarto ordine, e, per l‟ipotesi di iper- elasticità, le componenti ijhk C soddisfano la seguente proprietà di simmetria maggiore: ijhk jihk hkij C C C  . (1.3) L‟equazione (1.3) dà luogo alle seguenti equazioni: ijhk jihk ijkh jikh C C C C    (1.4) ijhk hkij CC  (1.5)

Tesi di Laurea

Facoltà: Ingegneria

Autore: Massimiliano Agati Contatta »

Composta da 241 pagine.

 

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Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.